专利名称：一种再生高密度聚乙烯粒子的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种再生塑料的制备方法，特别是涉及一种再生高密度聚乙烯粒子的制备方法。
背景技术：
高密度聚乙烯(HDPE)树脂材料具有突出的物理机械性能和化学稳定性能以及优异的电气绝缘性，在农业、国防工业等领域有着广泛的用途。目前HDPE在各方面的使用量非常的大，几乎渗透到生活的各个层面，特别是在管材方面的应用已经达到了塑料管材使用量的第二位，仅仅次于PVC管材。聚乙烯的使用耗费大量的石油资源，并对环境有很大的影响，所以，高密度聚乙烯的回收再利用显得非常重要，既可以降低原料成本又可以减小环境压力。但是，RHDPE材料在性能上存在一些较为明显缺陷，尤其是其在物理力学性能方面，如拉伸强度偏低，耐环境应力开裂性能差，冲击强度低等限制了它的使用。另外，RHDPE管材不能承受较高的工作压力，因此其壁厚往往被做的很厚以增加承受能力。因此对RHDPE进行改性是改善这些不足的重要方法。关于HDPE的回收再利用有部分文献和专利进行了报道，例如专利CN101302312介绍了一种通过废纸与RHDPE材料混炼来提高强度的制备方法。经实践发现，现有由RHDPE制得的高密度聚乙烯管材的耐环境应力开裂能力及稳定性不理想，尚有一定的改进余地。
发明内容
本发明的目的在于提供一种再生高密度聚乙烯粒子的制备方法。本发明能够改善RHDPE的熔融指数、抗拉强度、断裂伸长率等力学性能，使其能够达到再次使用标准，促进环保的同时又降低聚乙烯材料的成本，并使其具有符合工程塑料使用的各项力学性能。本发明的目的是通过以下技术方案实现的
一种再生高密度聚乙烯粒子的制备方法，所述方法包括以下过程
将97. 6 99. 8%的RHDPE, O. I 2. 0%的交联助剂，O. I O. 4%抗氧化剂按比例配合后一起加入高速混合机内，将混合物加到双螺杆挤出机料筒内，挤出经水槽冷却造粒，RHDPE颗粒在80°C下使用鼓风式干燥机干燥3h即可。所述的一种再生高密度聚乙烯粒子的制备方法，所述交联助剂采用过氧化二异丙苯(DCP )，2，5- 二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷(双二五)、二叔丁基过氧化物(DTBP )的一种或几种。所述的一种再生高密度聚乙烯粒子的制备方法，所述抗氧化剂采用2，2’-亚甲基双(4-甲基-6-丁基苯酚)(抗氧剂2246)，四[β- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)，β- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)，N-N'- 二苯基-对苯二胺(防老剂H)，4，4’- 二甲基二苯胺，N-苯基-N’ -环己基对苯二胺(防老剂4010)的一种或几种。
所述的一种再生高密度聚乙烯粒子的制备方法，所述混合机中混合温度控制在60 70°C范围内。所述的一种再生高密度聚乙烯粒子的制备方法，所述双螺杆挤出机中温度控制在170 200°C将料挤出。本发明的优点与效果是
本发明把O. I I. 0%的交联助剂，O. 02 O. 12%的抗氧剂与98. 88 99. 88%的RHDPE一起加入到高速混合机内搅拌均匀；然后用双螺杆挤出机将料挤出，经过水槽并用切粒机切成颗粒后干燥得到RHDPE粒子，本发明通过加入交联助剂改变了 RHDPE的熔融指数，明显的提高了 RHDPE的断裂伸长率，并改善了其韧性、抗拉强度等力学性能，使其能够用于管材制造，降低了 HDPE管材用料成本，并且有利于环保。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明进行详细说明。本发明的实施过程
(I)将97. 6 99. 8%的RHDPE7O. I 2. 0%的交联助剂，O. I O. 4%抗氧化剂按比例配合后一起加入高速混合机内，高速混合机温度控制在60 70°C范围内，DCP与抗氧化剂能够包裹在RHDPE上，使其混合均匀。(2)将步骤(I)中混合均匀的混合物加到双螺杆挤出机料筒内，挤出经水槽冷却造粒。(3)步骤(2)中双螺杆挤出机的各段温度设定为I : 170。。、II :180°C、III :180°C、IV :180°C> V :180°C>VI :180°C>VII : 18(TC、机头19(TC、物料20(TC。(4)将步骤(2)中所得RHDPE颗粒在80°C下使用鼓风式干燥机干燥3h，密封备用。(5)将步骤(4)中的干燥颗粒使用熔体流动速率测定仪在190°C，5kg的载荷下测定物料的MFR。(6)将步骤(4)中物料进行注射造样。注射试样分别为哑铃型拉伸试样，弯曲试样，缺口冲击试样。注射机各段温度设定200°c、21(rc、22(rc、21(rc、17(rc。压力设定一级注射70MPa，二级注射65 MPa，三级注射65 MPa，熔胶压力85 MPa ;快速锁模100 MPa,低压锁模95 MPa，高压锁模128 MPa，射台压力80 MPa ;开模I慢80 MPa，快速开模80MPa，开模2慢80 MPa，顶针压力100 MPa。(7)将步骤(6)中注射试样进行筛选，选择表面光滑、形状完好、无气泡、无飞边的试样进行性能测试，主要经过拉伸实验，按照GB/T1040-1992进行测试；悬臂梁缺口冲击实验，按照GB/1843-80进行测试。本发明所用的原料和试剂包括=RHDPE来源于瓶盖和娃哈哈奶瓶料两种回收料，市售。DCP，沈阳市新西试剂厂，AR。双二五，广州彬荣化工有限公司，工业级。抗氧剂1010，北京方庄群星科贸中心，工业级。本发明所用的仪器设备包括TSE_35A型双螺杆挤出机，南京瑞亚高聚物装备有限公司。NG-120A型注射成型机，无锡格兰机械有限公司。HT-9431型熔融指数测定仪，弘达仪器股份有限公司。RGR-30A型微机控制电子万能实验机，深圳瑞格尔仪器设备有限公司。UJ-240型悬臂梁冲击试验机，河北省承德材料试验机厂。DHG-9023AS型新型电热鼓风恒温干燥箱，宁波江南仪器厂。CH - 10型高速混合搅拌机，北京塑胶仪器厂。实施实例I :
按下列组分配料RHDPE 99. 5%，DCP :0. 2%，抗氧剂1010 :0. 3%。本实施例中RHDPE来源于瓶盖。将RHDPE、DCP、抗氧剂1010 —起加入到高速混合机中，混合均匀，加入到双螺杆 挤出机料筒中，挤出经水槽冷却造粒。挤出机各段温度为I : 170°C、II : 180°C JII: 180°C,IV :180°C、V :180°C、VI :180°C、VII :180°C、机头190°C、物料200°C。将所得物料进行(5)
(6)(7)操作，得出数据，记录并进行分析。性能测试结果与纯料对比见表I所示。实施实例2
采用RHDPE 99. 1%，DCP :0. 6%，抗氧剂1010 :0. 3%。本实施例的配比与实施例I的区别在于使用 99. 1% 的 RHDPE、0. 6% 的 DCP。本实施例所得的性能测试结果与纯料对比见表I所示。实施实例3
采用RHDPE 98. 9%,DCP :0. 8%，抗氧剂1010 :0. 3%。本实施例的配比与实施例I的区别在于使用 98. 9% 的 RHDPE、0. 8% 的 DCP。本实施例所得的性能测试结果与纯料对比见表I所示。实施实例4
采用RHDPE 99. 5%,DCP :0. 2%，抗氧剂1010 :0. 3%。本实施例与实施例I的区别在于使用的RHDPE来源于娃哈哈奶瓶料。本实施例所得的性能测试结果与纯料对比见表2所示。实施实例5
采用RHDPE 99. 1%，DCP :0. 6%，抗氧剂1010 :0. 3%。本实施例与实施例2的区别在于使用的RHDPE来源于娃哈哈奶瓶料。本实施例所得的性能测试结果与纯料对比见表2所示。实施实例6
采用RHDPE 98. 9%,DCP :0. 8%，抗氧剂1010 :0. 3%。本实施例与实施例3的区别在于使用的RHDPE来源于娃哈哈奶瓶料。本实施例所得的性能测试结果与纯料对比见表2所示。实施实例7
采用RHDPE 99. 5%，双二五0. 2%，抗氧剂1010 :0. 3%。本实施例的组成物与实施例I的区别在于使用的交联助剂是双二五。实施实例8
采用RHDPE 99. 1%，双二五0. 6%，抗氧剂1010 :0. 3%。本实施例的组成物与实施例I的区别在于使用99. 1%的RHDPE、0. 6%的双二五。实施实例9
采用RHDPE 98. 9%，双二五0. 8%，抗氧剂1010 :0. 3%。本实施例的组成物与实施例I的区别在于使用98. 9%的RHDPE、0. 8%的双二五。实施实例10
采用RHDPE 99. 5%，双二五0. 2%，抗氧剂1010 :0. 3%。本实施例的组成物与实施例7的区别在于使用的RHDPE来源于娃哈哈奶瓶料。
实施实例11
采用RHDPE 99. 1%，双二五0. 6%，抗氧剂1010 :0. 3%。本实施例的组成物与实施例8的区别在于使用的RHDPE来源于娃哈哈奶瓶料。实施实例12
采用RHDPE 98. 9%，双二五0. 8%，抗氧剂1010 :0. 3%。本实施例的组成物与实施例9的区别在于使用的RHDPE来源于娃哈哈奶瓶料。实施实例13
采用RHDPE 99. 5%，DCP :0. 2%，防老剂4010 :0. 3%。本实施例的组成物与实施例I的区别在于使用的抗氧剂是防老剂4010。实施实例14
采用RHDPE 99. 1%，DCP :0. 6%，防老剂4010 :0. 3%。本实施例的配比与实施例13的区别在于使用99. 1%的RHDPE、0. 6%的DCP。实施实例15
采用RHDPE 98. 9%，DCP :0. 8%，防老剂4010 :0. 3%。本实施例的配比与实施例13的区别在于使用98. 9%的RHDPE、0. 8%的DCP。实施实例16
采用RHDPE 99. 5%，DCP :0. 2%，防老剂4010 :0. 3%。本实施例与实施例13的区别在于使用的RHDPE来源于娃哈哈奶瓶料。实施实例17
采用RHDPE 99. 1%，DCP :0. 6%，防老剂4010 :0. 3%。本实施例与实施例14的区别在于使用的RHDPE来源于娃哈哈奶瓶料。实施实例18
采用RHDPE 98. 9%，DCP :0. 8%，防老剂4010 :0. 3%。本实施例与实施例15的区别在于使用的RHDPE来源于娃哈哈奶瓶料。实施实例19
采用RHDPE 99. 5%，双二五0. 2%，防老剂4010 :0. 3%。本实施例的组成物与实施例13的区别在于使用的交联助剂是双二五。实施实例20
采用RHDPE 99. 1%，双二五0. 6%，防老剂4010 :0. 3%。本实施例的组成物与实施例19的区别在于使用99. 1%的RHDPE、0. 6%的双二五。实施实例21
采用RHDPE 98. 9%，双二五0. 8%，防老剂4010 :0. 3%。本实施例的组成物与实施例19的区别在于使用98. 9%的RHDPE、0. 8%的双二五。实施实例22
采用RHDPE 99. 5%，双二五0. 2%，防老剂4010 :0. 3%。本实施例的组成物与实施例19的区别在于使用的RHDPE来源于娃哈哈奶瓶料。实施实例23
采用RHDPE 99. 1%，双二五0. 6%，防老剂4010 :0. 3%。本实施例的组成物与实施例20的区别在于使用的RHDPE来源于娃哈哈奶瓶料。
实施实例24
采用RHDPE 98. 9%，双二五0. 8%，防老剂4010 :0. 3%。本实施例的组成物与实施例21的区别在于使用的RHDPE来源于娃哈哈奶瓶料。表I:
权利要求
1.一种再生高密度聚乙烯粒子的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下过程将97. 6 99. 8%的RHDPE, O. I 2. 0%的交联助剂，O. I O. 4%抗氧化剂按比例配合后一起加入高速混合机内，将混合物加到双螺杆挤出机料筒内，挤出经水槽冷却造粒，RHDPE颗粒在80°C下使用鼓风式干燥机干燥3h即可。
2.根据权利要求I所述的一种再生高密度聚乙烯粒子的制备方法，其特征在于，所述交联助剂采用过氧化二异丙苯(DCP)，2，5-二甲基-2，5-双(叔丁基过氧基)己烷(双二五)、二叔丁基过氧化物(DTBP)的一种或几种。
3.根据权利要求I所述的一种再生高密度聚乙烯粒子的制备方法，其特征在于，所述抗氧化剂采用2，2’-亚甲基双(4-甲基-6-丁基苯酚)(抗氧剂2246)，四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)，β- (3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(抗氧剂1076)，N-N'-二苯基-对苯二胺(防老剂H)，4，4’-二甲基二苯胺，N-苯基-N’ -环己基对苯二胺(防老剂4010)的一种或几种。
4.根据权利要求I所述的一种再生高密度聚乙烯粒子的制备方法，其特征在于，所述混合机中混合温度控制在60 70°C范围内。
5.根据权利要求I所述的一种再生高密度聚乙烯粒子的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机中温度控制在170 200°C将料挤出。
全文摘要
一种再生高密度聚乙烯粒子的制备方法，涉及一种再生塑料的制备方法，包括以下过程将97.6～99.8%的RHDPE，0.1～2.0%的交联助剂，0.1～0.4%抗氧化剂按比例配合后一起加入高速混合机内，将混合物加到双螺杆挤出机料筒内，挤出经水槽冷却造粒，RHDPE颗粒在80℃下使用鼓风式干燥机干燥3h即可。本发明能够改善RHDPE的熔融指数、抗拉强度、断裂伸长率等力学性能，使其能够达到再次使用标准，促进环保的同时又降低聚乙烯材料的成本，并使其具有符合工程塑料使用的各项力学性能。
文档编号C08K5/14GK102936361SQ201210403278
公开日2013年2月20日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者王重, 于丽, 胡佳文, 张佳樑, 蒋洪敏, 宫小曼, 郭翠翠 申请人:沈阳化工大学